一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒及其制备方法

一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒及其制备方法

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体地说是一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒及其制备方法。

背景技术

近年来，耐热聚乙烯管（PE-RT）在塑料管材市场占有相当份额，而且呈逐渐加大趋势。耐热聚乙烯管是以性能稳定的C8中密度聚乙烯（MDPE DX-800）作为主要原料，在110℃、1.9MPa的应力条件下，材料寿命超过8760h，根据ISO9080的外推依据，材料在70℃下的寿命超过50年。耐热聚乙烯除具有聚乙烯材料质轻、耐腐、耐酸碱外，更具有长期耐110℃高温与加工流动性好的突出优点，已广泛应用于建筑工程或市政工程中的冷热水管、饮用水管、地面采暖管等领域。目前，国内耐热聚乙烯阻燃改性是在生产过程中直接添加阻燃助剂，不利于清洁生产。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒及其制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：基体树脂20%～40%、复配阻燃剂30%～70%、纳米滑石粉3%～8%、阻交联剂0.1%～1%、偶联剂0.5%～2%、分散剂1%～3%、稳定剂0.1%～1%、抗氧剂0.1%～1%。

所述的基体树脂为乙烯或丁烯与辛烯共聚物。

所述的复配阻燃剂为聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%三者混合的复配物。

所述的阻交联剂为二甲基甲酰胺。

所述的偶联剂为硅烷偶联剂或铝钛复合偶联剂。

所述的分散剂为低分子聚乙烯蜡。

所述的稳定剂为受阻胺光稳定剂。

所述的抗氧剂为受阻酚抗氧剂1010或1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物。

上述的一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒的制备方法，包括以下步骤：

（1）配制复配阻燃剂：按重量配比称取聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%，加入高速混合器中混合均匀，制得复配阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；

（2）按重量配比称取纳米滑石粉和偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面活化处理好的纳米滑石粉，然后加入按重量配比称取的基体树脂、复配阻燃剂、阻交联剂、分散剂、稳定剂和抗氧剂，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；

（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒。

本发明的有益效果是，与现有技术相比，本发明制得的阻燃母粒应用于耐热聚乙烯时，使其具有高阻燃性（达到UL94-0阻燃级标准）、强耐温性、持久耐静液压强度和优良的抗冲击强度，而且材料的柔韧性和耐温稳定性进一步提高，并使获得较好的加工性和良好外观，可广泛应用于冷、热水系统及地面辐射采暖系统的耐热聚乙烯管材。

具体实施方式

下面结合具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1：

一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：乙烯与辛烯共聚物35%、复配阻燃剂55%、纳米滑石粉5%、二甲基甲酰胺0.5%、硅烷偶联剂1.5%、低分子聚乙烯蜡2%、受阻胺光稳定剂0.6%、受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.4%。其中，所述的复配阻燃剂为聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%三者混合的复配物。

制备方法：（1）配制复配阻燃剂：按重量配比称取聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%，加入高速混合器中混合均匀，制得复配阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取纳米滑石粉和硅烷偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面活化处理好的纳米滑石粉，然后加入按重量配比称取的乙烯与辛烯共聚物、复配阻燃剂、二甲基甲酰胺、低分子聚乙烯蜡、受阻胺光稳定剂和受阻酚抗氧剂1010与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒。

实施例2：

一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒，其组分按质量百分数配比为：丁烯与辛烯共聚物20%、复配阻燃剂65%、纳米滑石粉8%、二甲基甲酰胺0.5%、铝钛复合偶联剂2%、低分子聚乙烯蜡3%、受阻胺光稳定剂1%、受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物0.5%。其中，所述的复配阻燃剂为聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%三者混合的复配物。

制备方法：（1）配制复配阻燃剂：按重量配比称取聚硅氧烷阻燃剂50wt%、聚磷酸胺（PPA）30wt%和蒙脱土20wt%，加入高速混合器中混合均匀，制得复配阻燃剂，然后在80℃～85℃下干燥30～45分钟，待用；（2）按重量配比称取纳米滑石粉和铝钛复合偶联剂，加入高速混合器中混合均匀，温度为80℃～100℃，混合时间为10～30分钟，得到表面活化处理好的纳米滑石粉，然后加入按重量配比称取的丁烯与辛烯共聚物、复配阻燃剂、二甲基甲酰胺、低分子聚乙烯蜡、受阻胺光稳定剂和受阻酚抗氧剂1076与亚磷酸酯类抗氧剂168的复配物，在100℃～120℃温度下继续混合15～20分钟；（3）再将上述混合好的物料加入双螺杆挤出机进行熔融混炼，然后挤出、冷却、造粒、干燥、包装，即得本发明的一种用于耐热聚乙烯的阻燃母粒。